京都工业大学吉田翔介助理教授(现隶属于京都大学工学研究生院)、宫本贤治副教授、尾田晃平名誉教授、木村义春名誉教授的研究小组是帝人株式会社和ADEKA Co., Ltd. 与我们合作,我们发现了一种分解和增殖聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 的细菌,并成功阐明了分解机制。这项研究的结果发表在2016年3月出版的美国科学期刊《科学》上。
PET 由石油制成,广泛用作 PET 瓶和衣服的材料。然而,只有 4.1% 的总产量被回收,大部分被丢弃。此外,作为一种PET回收方式,主流的化学回收存在着消耗巨大能源等问题。
研究小组在探索各种环境样本时发现,PET薄膜上聚集并分解了种类繁多的微生物。我们已成功地从该微生物群落中分离出降解 PET 的细菌。 该菌株名为“Ideonella sakaiensis 201-F6 菌株”,被发现不仅可以降解 PET,还可以作为营养源。此外,在对201-F6菌株进行基因组分析时,使用了两种酶,即优先分解PET并且即使在室温下也具有高分解活性的“PETase”和水解PET的“MHETase”。我发现.发现2-F2菌株通过这两种酶的作用有效地将PET分解为原料对苯二甲酸和乙二醇。
迄今为止,人们一直认为 PET 在自然界中不会被分解,但这项研究表明,存在一种可以纳入生物回收的生物途径。未来,人类要创造可持续发展的社会,就必须摆脱对有限资源的依赖,促进循环利用。如果此次发现的酶的活性和稳定性能够得到增强,则认为将接近实现低能耗、环保的理想PET回收。